EP0829971B1 - Schaltungsanordnung für einen Sende-Empfangsschalter - Google Patents

Schaltungsanordnung für einen Sende-Empfangsschalter Download PDF

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EP0829971B1
EP0829971B1 EP97114803A EP97114803A EP0829971B1 EP 0829971 B1 EP0829971 B1 EP 0829971B1 EP 97114803 A EP97114803 A EP 97114803A EP 97114803 A EP97114803 A EP 97114803A EP 0829971 B1 EP0829971 B1 EP 0829971B1
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EP
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transmit
mixer
receive
channel
amplifier
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EP97114803A
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EP0829971A3 (de
EP0829971A2 (de
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Heinz-Peter Dr. Feldle
Michael Ludwig
Rolf Reber
Bernhard Schweizer
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Airbus Defence and Space GmbH
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EADS Deutschland GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H04B1/46—Transmit/receive switching by voice-frequency signals; by pilot signals
    • H—ELECTRICITY
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/54—Circuits using the same frequency for two directions of communication
    • H04B1/56—Circuits using the same frequency for two directions of communication with provision for simultaneous communication in two directions

Definitions

  • the invention relates to a transmit / receive module of a active phased array radar comprising a Circuit arrangement for connecting a transmitting / receiving device to a transmitting / receiving path and a Transmit / receive path.
  • Transmit / receive links are usually in the form of Wired or wireless connections or as a combined Wired and wireless connections realized. At the ends of the Transceiver are corresponding transceivers connected.
  • transmission / reception systems of this type are designed so that the transceivers during the Transmission mode can not receive and vice versa during the receiving company can not send.
  • transceiver systems are called Narrowband transceiver systems operated.
  • Systems of this Type work only in one or more predetermined narrow Frequency bands, between those during operation is switched back and forth.
  • the location of the frequency bands can be up to the microwave or millimeter wave range pass. Accordingly different are also the circuit-technical requirements and boundary conditions, those in the design of the send / receive channels such Narrowband transmitting / receiving systems are to be noted and the especially in systems operating in different frequency bands can be operated, a considerable circuit engineering Expense result.
  • analog narrowband multichannel transmit / receive systems for the microwave range are different signal conditioning necessary to a message processing to carry out.
  • Circuit configurations such as Frequency converters, modulators, Amplitude and phase adjuster, switches for the appropriate application are optimal.
  • To adjustment the function requires converter circuits, e.g. generate an analog variable from a digital data word.
  • EP 0 622 908 A2 describes a circuit arrangement for connecting a transmitting / receiving device to a transmitting / receiving path, which includes a reference oscillator which can be connected via a first switch either to a first mixer in the transmitting channel or to a second mixer in the receiving channel. Between the first mixer and the transceiver, a second switch is connected. The two switches are connected by a control that in the transmission case, the reference oscillator is connected to the first mixer and the transmission channel is turned on and the receiving channel is interrupted and that in the case of reception, the reference oscillator is connected to the second mixer and the receiving channel is turned on and the Transmission channel is interrupted.
  • the object of the invention is a Transmit / Receive module of an active phased array radar to do that with as few as possible structural change and adaptation measures for different Operating frequency bands will be used can.
  • the essential advantage of the invention is to be seen in that by the formation of the circuit arrangement according to the invention between transceiver on the one Page and send / receive path of the transmit / receive module on the other hand it is now possible to get one standardized transceiver type for a wide variety of Operating frequency bands from a particular Frequency range to use.
  • Circuit arrangement initially in this frequency range for all operating frequency bands are equal, i. standardized is, both the transmitter / receiver type as well as the inventive circuit arrangement cost in produced in large quantities and easily in the individual (and usually still individually conceiving) transmission / reception routes are integrated.
  • both the same circuit arrangement S is the transmit channel and E the receive channel denotes, with A the circuit arrangement side, at the the transceiver (not shown) is connected, and B, the circuit arrangement side at which the (also not shown) transmitting / receiving path connected is.
  • a reference oscillator (“Local Oscillator (LO)" is over a first switch 2 with a first mixer 3 or connectable to a second mixer 4.
  • the first mixer 3 is in the transmission channel S, the second mixer is in the receiving channel e arranged.
  • Transceiver Between the first mixer 3 and the (not shown) Transceiver is a second switch 5 switched and between second mixer 4 and transceiver is a third switch 6 connected. Of the second and third switches 5, 6 are connected to each other. All three switches 2, 5 and 6 are from a common Control 7 controlled.
  • the frequency of the side A of the transceiver in the transmission channel S fed transmission signal in the Operating frequency band of the transmitting / receiving path (page B) transform and vice versa the frequency of the transmission / reception path (Page B) fed into the receiving channel E.
  • FIG. 3 The implementation of the invention in a monolithic integrated Circuit for a T / R module of a phased array radar is in FIG. 3 shown.
  • On display is a silicon-based manufactured first semiconductor chip 11, on which a preferred embodiment of the invention Circuit arrangement (with the exception of a) of the reference oscillator (1 in FIG 1 and FIG 2) and b) as discrete Component formed control (7 in FIG. 1 and FIG. 2)) has been realized as a monolithic integrated circuit is.
  • the chip 11 is arranged on a substrate 17, arranged on the circuit parts of the transmission / reception path are gallium arsenide-based monolithic integrated and connected to the circuit on the silicon chip 11 are.
  • the circuit on the Si semiconductor chip 11 differs differ from the basic illustration in FIG. 1 or FIG. 2 only in that between the second and third switch 5 and 6 additionally a phase shift member 8 and a first amplifier 9 are connected, both of which Control 7 can be controlled.
  • the (not shown here) Reference oscillator LO is via the first switch 2 either with the first mixer 3 in the transmission channel S or with the second mixer 4 in the receiving channel E connectable. Not that one shown) transceiver is connected on the side A.
  • the first mixer (3) is on the output side over two second GaAs-based monolithically integrated amplifiers 12, 13 connected to the first port of a circulator 14.
  • the second gate of the circulator 14 is also on one GaAs-based monolithic integrated limiter 15 and third Amplifier 16 connected to the second mixer 4.
  • the third gate of the circulator 14 is connected to a connection point (S / E) for the transmit / receive antenna (not shown) (page B) connected.
  • the two second amplifiers 12, 13 and the third amplifier 16 are also from the drive 7th driven.
  • the switch position of the three switches 2, 5 and 6 corresponds the switch position according to FIG. 2 ("Reception case”). In the “transmission case” all three switches 2, 5 and 6 are synchronous switched to the other switch position, which is the Switch position according to FIG. 1 corresponds.
  • the from the (not shown) antenna received signals via the circulator 14, the limiter 15 and the third amplifier 16 on the second mixer 4 given there with the over the first Switch 2 is also given to the second mixer 4 Output signal of the reference oscillator LO in the receiving frequency range of the transceiver (not shown) mixed, via the third switch 6 the phase shifter 8 (to adjust the phase of the mixed received signal) and the first amplifier 9 (for the purpose of adaptation the amplitude of the mixed received signal) and from there via the second switch 5 to the receiving channel of the (not shown) transmitting / receiving device forwarded. So while the receiving channel E switched through is, the transmission channel S is interrupted twice (by the two switches 5 and 6).
  • the circuit arrangement according to FIG. 4 is different from the according to FIG. 3 only in that the transmission channel S and the receiving channel E transmitting / receiving side (page A) on the Si semiconductor chip to a common transmit / receive channel S / E are summarized by the connecting lines from the second and third switches 5 and 6 to the transceiver to a connection point 10 a common connection line has been summarized are.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Transmit/Receive-Modul eines aktiven Phased-Array-Radargeräts, umfassend eine Schaltungsanordnung zum Anschluß eines Sende/Empfangsgeräts an eine Sende/Empfangsstrecke sowie eine Sende/Empfangsstrecke.
Sende/Empfangsstrecken sind üblicherweise in Form von Drahtverbindungen oder Funkverbindungen oder als kombinierte Draht- und Funkverbindungen realisiert. An den Enden der Sende/Empfangsstrecke sind entsprechende Sende/Empfangsgeräte angeschlossen.
In vielen Anwendungen sind Sende/Empfangssysteme dieser Art so konzipiert, daß die Sende/Empfangsgeräte während des Sendebetriebs nicht empfangen können und umgekehrt während des Empfangsbetriebs nicht senden können.
In manchen Fällen werden solche Sende/Empfangssysteme als Schmalband-Sende/Empfangssysteme betrieben. Systeme dieser Art arbeiten nur in einem oder mehreren vorgegebenen schmalen Frequenzbändern, zwischen denen während des Betriebs hin- und hergeschaltet wird. Die Lage der Frequenzbänder kann dabei bis in den Mikrowellen- bzw. Millimeterwellenbereich reichen. Dementsprechend unterschiedlich sind auch die schaltungstechnischen Anforderungen und Randbedingungen, die bei der Konzeption der Sende/Empfanskanäle solcher Schmalband-Sende/Empfangssysteme zu beachten sind und die vor allem bei Systemen, die in unterschiedlichen Frequenzbändern betrieben werden können, einen erheblichen schaltungstechnischen Aufwand zur Folge haben.
In analogen Schmalband-Mehrkanal-Sende/Empfangssystemen für den Mikrowellenbereich beispielsweise sind verschiedene Signalaufbereitungen notwendig, um eine Nachrichtenverarbeitung durchführen zu können. Hierfür existieren spezielle Schaltungskonfigurationen, wie z.B. Frequenzumsetzer, Modulatoren, Amplituden- und Phasensteller, Schalter, die für die entsprechende Anwendung optimal sind. Zur Einstellung der Funktion sind Wandlerschaltungen notwendig, die z.B. aus einem digitalen Datenwort eine analoge Größe erzeugen.
In herkömmlichen Lösungen wurden diese Funktionen bislang getrennt realisiert. Die zunehmende Stabilität der Halbleiterprozessierung erlaubt jedoch heute eine monolithische Integration dieser Funktionen zusammen auf einem Halbleiter-Chip ("Mixed-Signal-Technologie").
Die Problematik, zahlreiche analoge und digitale Funktionen auf sehr beengtem Raum zu integrieren, tritt beispielsweise in sogenannten Transmit/Receive-Modulen ("T/R-Module") auf, die in modernen aktiven Phased-Array-Radargeräten verwendet werden. Der Einsatz der Mixed-Signal-Technologie führt hier zu einer drastischen Verringerung des Montage- und Bestükkungsaufwandes und damit zu erheblichen Kostensenkungen. Die entsprechenden Halbleiterbausteine können aus Galliumarsenid (GaAs) oder Silizium (Si) hergestellt werden. Ein Vergleich dieser Materialien läßt insbesondere moderne Si-Halbleiterprozesse für einen solchen Chip als geeignet erscheinen. Die Vorteile der Si-Halbleiterprozesse sind:
  • Mixed-Signal-Technologie ist als Standard bereits eingeführt
  • Hinreichend hohe Transitfrequenzen ft für Transistorzellen sind bereits heute verfügbar (ft:≈ 30 GHz)
  • Geringere Materialkosten bei Verwendung-von Si anstelle von GaAs.
Aufgrund der elektrischen Materialeigenschaften können jedoch rauscharme Verstärker und HF-Leistungskomponenten im Mikrowellenbereich zumindest bei höheren Frequenzen weiterhin sinnvoll nur auf GaAs-Basis (oder auf Basis vergleichbarer anderer III/V-Halbleiter, wie z.B. InP) hergestellt werden.
Trotz dieser Reduktion im Aufwand durch die monolithische Integration verbleibt der systembedingte Nachteil bestehen, daß für die unterschiedlichen Betriebs-Frequenzbänder in der Regel der komplette Sende/Empfangskanal solcher Schmalband-Sende/Empfangssysteme individuell konzipiert und angepaßt werden muß.
Die EP 0 622 908 A2 beschreibt eine Schaltungsanordnung zum Anschluss eines Sende/Empfangsgeräts an eine Sende/Empfangsstrecke, welche einen Referenzoszillator beinhaltet, der über einen ersten Umschalter entweder mit einem ersten Mischer im Sendekanal oder mit einem zweiten Mischer im Empfangskanal verbindbar ist. Zwischen dem ersten Mischer und dem Sende/Empfangsgerät ist ein zweiter Umschalter geschaltet.
Die zwei Umschalter sind durch eine Ansteuerung so geschaltet, dass im Sendefall der Referenzoszillator mit dem ersten Mischer verbunden ist und der Sendekanal durchgeschaltet ist und der Empfangskanal unterbrochen ist und dass im Empfangsfall der Referenzoszillator mit dem zweiten Mischer verbunden ist und der Empfangskanal durchgeschaltet ist und der Sendekanal unterbrochen ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Transmit/Receive-Modul eines aktiven Phased-Array-Radargeräts zu schaffen, das mit möglichst wenigen baulichen Änderungs- und Anpassungsmaßnahmen für unterschiedliche Betriebsfrequenzbänder verwenden werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 wiedergegeben. Die übrigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch die Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zwischen Sende/Empfangsgerät auf der einen Seite und Sende/Empfangsstrecke des Transmit/Receive-Moduls auf der anderen Seite es nunmehr möglich ist, einen standardisierten Sende/Empfangsgerätetyp für die unterschiedlichsten Betriebsfrequenzbänder aus einem bestimmten Frequenzbereich zu verwenden. Da auch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zunächst in diesem Frequenzbereich für alle Betriebsfrequenzbänder gleich, d.h. standardisiert ist, können sowohl der Sende/Empfangsgerätetyp wie auch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kostengünstig in großen Stückzahlen hergestellt und auf einfache Weise in die einzelnen (und in der Regel nach wie vor individuell zu konzipierenden) Sende/Empfangsstrecken integriert werden.
Mit der Vereinfachung bzw. Standardisierung im Aufbau einher gehen eine Steigerung der Zuverlässigkeit der Schaltung insgesamt, eine Senkung der Herstellungskosten insgesamt, eine Verbesserung der Reproduzierbarkeit und die universelle Einsatzmöglichkeit für verschiedene Frequenzbereiche.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
FIG. 1-2
das Prinzip-Schaltbild der Schaltungsanordnung zum Anschluss eines Sende/Empfangsgeräts an die Sende/Empfangsstrecke des Transmit/Receive-Moduls gemäß der Erfindung für den Sendefall (FIG. 1) und für den Empfangsfall (FIG. 2)
FIG. 3-4
zwei vorteilhafte Ausführungsbeispiele eines Transmit/Receive-Moduls eines Phased-Array-Radars gemäß der Erfindung.
In FIG. 1 und 2, die beide dieselbe Schaltungsanordnung zeigen, ist mit S der Sendekanal und mit E der Empfangskanal bezeichnet, mit A die Schaltungsanordnungsseite, an der das (nicht gezeigte) Sende/Empfangsgerät angeschlossen ist, und mit B die Schaltungsanordnungsseite, an der die (ebenfalls nicht gezeigte) Sende/Empfangsstrecke angeschlossen ist.
Ein Referenzoszillator ("Local Oscillator (LO)") ist über einen ersten Umschalter 2 mit einem ersten Mischer 3 oder einem zweiten Mischer 4 verbindbar. Der erste Mischer 3 ist im Sendekanal S, der zweite Mischer ist im Empfangskanal E angeordnet. Zwischen erstem Mischer 3 und dem (nicht gezeigten) Sende/Empfangsgerät ist ein zweiter Umschalter 5 geschaltet und zwischen zweitem Mischer 4 und Sende/Empfangsgerät ist ein dritter Umschalter 6 geschaltet. Der zweite und dritte Umschalter 5, 6 sind miteinander verbunden. Alle drei Umschalter 2, 5 und 6 werden von einer gemeinsamen Ansteuerung 7 angesteuert.
Im Sendefall (FIG. 1) werden die drei Umschalter 2, 5 und 6 so geschaltet, daß der Referenzoszillator 1 über den ersten Umschalter 2 (Schaltstellung a, b) mit dem ersten Mischer 3 im Sendekanal S verbunden ist und der Sendekanal S über den zweiten und dritten Umschalter 5, 6 (Schaltstellung a, b) durchgeschaltet ist und der Empfangskanal E unterbrochen ist.
Im Empfangsfall (FIG. 2) werden die drei Umschalter 2, 5 und 6 synchron umgeschaltet (Schaltstellung a, c), so daß der Referenzosillator 1 über den ersten Umschalter 2 mit dem zweiten Mischer 4 im Empfangskanal E verbunden ist und der Empfangskanal E über den zweiten und dritten Umschalter 5, 6 durchgeschaltet ist und der Sendekanal S unterbrochen ist.
Durch entsprechende Wahl der Betriebsfrequenz des Referenzoszillators 1 ist es mit dieser Schaltungsanordnung möglich, die Frequenz des auf der Seite A von Sende/Empfangsgerät in dem Sendekanal S eingespeisten Sendesignals in das Betriebsfrequenzband der Sende/Empfangsstrecke (Seite B) zu transformieren und umgekehrt die Frequenz des über die Sende/Empfangsstrecke (Seite B) in den Empfangskanal E eingespeisten Empfangssignals in das Empfangssignal-Frequenzband des Sende/Empfangsgeräts (Seite A) zu transformieren.
Mit dieser Schaltung ist es möglich, im wesentlichen nur durch Änderung der Betriebsfrequenz des Referenzoszillators 1, ein und dasselbe Sende/Empfangsgerät (Seite A) für mehrere Betriebsfrequenzbänder nutzen zu können. Dies bedeutet vor allem bei monolithisch (teil-)integrierten Schaltungen für T/R-Module von Phased-Array-Radargeräten eine erhebliche Kostenersparnis, da wesentliche Schaltungsteile der T/R-Module als Standardbausteine in größeren Stückzahlen hergestellt werden können.
Die Umsetzung der Erfindung in eine monolithisch integrierte Schaltung für ein T/R-Modul eines Phased-Array-Radargeräts ist in FIG. 3 gezeigt. Zu sehen ist ein auf Silizium-Basis hergestellter erster Halbleiterchip 11, auf dem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung (mit Ausnahme a) des Referenzoszillators (1 in FIG. 1 bzw. FIG. 2) und b) der als diskretes Bauelement ausgebildeten Ansteuerung (7 in FIG. 1 bzw. FIG. 2)) als monolithisch integrierte Schaltung realisiert worden ist. Der Chip 11 ist auf einem Substrat 17 angeordnet, auf dem Schaltungsteile der Sende/Empfangsstrecke angeordnet sind, die auf Galliumarsenid-Basis monolithisch integriert und mit der Schaltung auf dem Siliziumchip 11 verbunden sind.
Die Schaltung auf dem Si-Halbleiterchip 11 unterscheidet sich von der prinzipiellen Darstellung in FIG 1 bzw. FIG. 2 lediglich dadurch, daß zwischen dem zweiten und dritten Umschalter 5 bzw. 6 zusätzlich noch ein Phasendrehglied 8 und ein erster Verstärker 9 geschaltet sind, die beide von der Ansteuerung 7 angesteuert werden. Der (hier nicht gezeigte) Referenzoszillator LO ist über den ersten Umschalter 2 entweder mit dem ersten Mischer 3 im Sendekanal S oder mit dem zweiten Mischer 4 im Empfangskanal E verbindbar. Das (nicht gezeigte) Sende/Empfangsgerät wird auf der Seite A angeschlossen. Am Substrat 17 sind Anschlußpunkte für den Referenzoszillator LO, den Sendekanal S und den Empfangskanal E des Sende/Empfangsgeräts vorgesehen.
Der erste Mischer (3) ist ausgangsseitig über zwei zweite auf GaAs-Basis monolithisch integrierte Verstärker 12, 13 mit dem ersten Tor eines Zirkulators 14 verbunden. Das zweite Tor des Zirkulators 14 ist über einen ebenfalls auf GaAs-Basis monolithisch integrierten Begrenzer 15 und dritten Verstärker 16 mit dem zweiten Mischer 4 verbunden. Das dritte Tor des Zirkulators 14 ist mit einem Anschlußpunkt (S/E) für die (nicht gezeigte) Sende/Empfangsantenne (Seite B) verbunden. Die zwei zweiten Verstärker 12, 13 und der dritte Verstärker 16 werden ebenfalls von der Ansteuerung 7 angesteuert.
Die Schalterstellung der drei Umschalter 2, 5 und 6 entspricht der Schalterstellung gemäß FIG. 2 ("Empfangsfall"). Im "Sendefall" werden alle drei Umschalter 2, 5 und 6 synchron in die andere Schalterstellung umgeschaltet, was der Schalterstellung gemäß FIG. 1 entspricht.
Im dargestellten Empfangsfall werden die von der (nicht gezeigten) Antenne empfangenen Signale über den Zirkulator 14, den Begrenzer 15 und den dritten Verstärker 16 auf den zweiten Mischer 4 gegeben, dort mit dem über den ersten -Umschalter 2 ebenfalls auf den zweiten Mischer 4 gegebenen Ausgangssignal des Referenzoszillators LO in den Empfangsfrequenzbereich des (nicht gezeigten) Sende/Empfangsgeräts abgemischt, über den dritten Umschalter 6 dem Phasendrehglied 8 (zwecks Anpassung der Phase des abgemischten Empfangssignals) und dem ersten Verstärker 9 (zwecks Anpassung der Amplitude des abgemischten Empfangssignals) zugeleitet und von dort über den zweiten Umschalter 5 an den Empfangskanal des (nicht gezeigten) Sende/Empfangsgeräts weiter geleitet. Während also der Empfangskanal E durchgeschaltet ist, ist der Sendekanal S zweifach unterbrochen (durch die beiden Umschalter 5 und 6). Im (nicht dargestellten) Sendefall werden alle drei Umschalter 2, 5 und 6 synchron umgeschaltet, so daß das Sendesignal des Sende/Empfangsgeräts über den Sendekanal S, den dritten Umschalter 6, das Phasendrehglied 8, den ersten Verstärker 9, den zweiten Umschalter 5, den ersten Mischer 3, die beiden zweiten Verstärker 12, 13 zum Zirkulator 14 gelangen kann und von dort über den entsprechenden Anschlußpunkt S/E zur Sende/Empfangsantenne. Das Ausgangssignal des Referenzoszillators LO wird nunmehr über den ersten Umschalter 2 dem ersten Mischer 3 zugeleitet. Der Empfangskanal ist bei dieser Schalterstellung zweifach unterbrochen (durch die beiden Umschalter 5 und 6).
Die Schaltungsanordnung gemäß FIG. 4 unterscheidet sich von der gemäß FIG. 3 lediglich dadurch, daß der Sendekanal S und der Empfangskanal E sende/empfangsgeräteseitig (Seite A) auf dem Si-Halbleiterchip zu einem gemeinsamen Sende/Empfangskanal S/E zusammengefaßt sind, indem die Verbindungsleitungen vom zweiten und dritten Umschalter 5 und 6 zu dem Sende/Empfangsgerät an einen Verbindungspunkt 10 zu einer gemeinsamen Verbindungsleitung zusammengefaßt worden sind.
Mit den in FIG. 3 und FIG. 4 gezeigten Schaltungen können folgende Funktionen realisiert werden.
  • Amplituden- und Phaseneinstellung des HF-Signals (Phasendrehglied 8, Verstärker 9)
  • HF-Signalverteilung durch Schalter (Umschalter 5, 6)
  • Frequenzumsetzung in die entsprechenden Radarfrequenzbänder (Mischer 3, 4)
  • Datenwortaufbereitung durch Seriell/Parallel-Wandlung (Ansteuerung 7)
Von besonderem Vorteil ist die Möglichkeit der "on-chip"-Frequenzumsetzung. Dadurch ist gewährleistet, daß der Baustein universell in beliebigen Frequenzbändern eingesetzt werden kann. Dies ermöglicht große Stückzahlen und führt damit zu weiteren Kostensenkungen.

Claims (3)

  1. Transmit/Receive-Modul eines aktiven Phased-Array-Radargeräts umfassend: eine Schaltungsanordnung zum Anschluss eines Sende/Empfangsgeräts an eine Sende/Empfangsstrecke, sowie eine Sende/Empfangsstrecke, wobei,
    ein Referenzoszillator (1) über einen ersten Umschalter (2) entweder mit einem ersten Mischer (3) im Sendekanal (S) oder mit einem zweiten Mischer (4) im Empfangskanal (E) verbindbar ist;
    zwischen dem ersten Mischer (3) und dem Sende/Empfangsgerät ein zweiter Umschalter (5) und zwischen dem zweiten Mischer (4) und dem Sende/Empfangsgerät ein dritter Umschalter (6) geschaltet ist;
    der zweite und dritte Umschalter (5,6) über ein Phasendrehglied (8) zur Anpassung der Phase des abgemischten Empfangssignals und einen ersten Verstärker (9) miteinander verbunden sind, wobei Phasendrehglied (8) und erster Verstärker (9) als monolithisch integrierte Schaltung auf Si-Basis ausgebildet sind;
    die drei Umschalter (2,5,6) durch eine Ansteuerung (7) so geschaltet sind, dass im Sendefall der Referenzoszillator (1) mit dem ersten Mischer (3) verbunden ist und der Sendekanal durchgeschaltet ist und der Empfangskanal unterbrochen ist und dass im Empfangsfall der Referenzoszillator (1) mit dem zweiten Mischer (4) verbunden ist und der Empfarigskanal durchgeschaltet ist und der Sendekanal unterbrochen ist;
    der erste Mischer (3) ausgangsseitig über zwei auf Basis eines III/V-Halbleiters monolithisch integrierte Verstärker (12,13) mit dem ersten Tor eines Zirkulators (14) verbunden ist,
    das zweite Tor des Zirkulators (14) über einen auf Basis eines III/V-Halbleiters monolithisch integrierten Begrenzer (15) und einen dritten Verstärker (16) mit dem zweiten Mischer (4) verbunden ist.
  2. Transmit/Receive-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasendrehglied (8) und/oder der ersten Verstärker (9) durch die Ansteuerung (7) einstellbar sind.
  3. Transmit/Receive-Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und dritte Umschalter (5,6) sende/empfangsgeräteseitig über einen Verbindungspunkt (10) an eine gemeinsame Sende/Empfangsleitung (S/E) angeschlossen sind.
EP97114803A 1996-08-28 1997-08-27 Schaltungsanordnung für einen Sende-Empfangsschalter Expired - Lifetime EP0829971B1 (de)

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DE19634677 1996-08-28

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EP0829971A2 EP0829971A2 (de) 1998-03-18
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